分散橙25 掺杂的聚合物PMMA 薄膜全光极化的研究

制备了以分散橙25为客体的掺杂型有机聚合物PMMA薄膜样品，对之进行了全光极化研究，极化使薄膜产生诱导二阶非线性光学效应，种子光的强度越大，其二阶非线性极化率达到的饱和值越大；种子光的位相差、相对强度化、光场强度等因素影响薄膜的二阶非线性的优劣。     

电晕极化聚合物膜非线性光学特性

报道了一组新设计的染料分子以掺杂和共聚两种形式加入基质ＰＭＭＡ聚合物．并制成固体薄膜。采用电晕极化（Ｃｏｒｏｎａ－Ｐｏｌｉｎｇ）．获得较大二阶非线性系数（ｄ３３＝１．２６×１０－７ｅｓｕ）．具有较好稳定性。详细研究了极化条件、分子结构、加入基质方式对非线性光学强度和稳定性的影响。     

主客体掺杂的偶氮类聚合物薄膜的制备和全光极化特性

采用旋转甩膜法制备了主客体掺杂型的偶氮类聚合物薄膜．构成薄膜的光学活性生色团包括分散红1、分散橙25、分散黄7、分散红54,基体为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚碳酸酯(PC)。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热计(DSC)、红外光谱法(IR)、紫外-可见吸收谱仪和显微硬度仪等对样品的表面、染料的结晶性、玻璃化转变温度、掺杂聚合物的结构、薄膜的吸收谱以及硬度进行了分析。并系统研究了工艺条件对偶氮类聚合物薄膜的全光极化特性的影响。实验表明,分散染料浓度越大光极化产生的二阶非线性效应越强,这与单位面积内聚合物薄膜中含有较高浓度的分散红有关。通过普通热处理的聚合物薄膜样品,在避光保存的条件下,产生的全光极化效果最明显。总之,偶氮类聚合物薄膜全光极化下的二次谐波强度与其制备过程中的参数有密切的关系。     

主客体掺杂的偶氮类聚合物

摘　要: 采用旋转甩膜法制备了主客体掺杂型的偶氮类聚合物薄膜, 构成薄膜的光学活性生色团包括分散红1、分散橙 25、分散黄7、分散红54, 基体为聚甲基丙烯酸甲酯( PM MA) 或聚碳酸酯( PC) 。利用扫描电镜( SEM) 、X 射线衍射 ( XRD) 、差示扫描量热计( DSC) 、红外光谱法( IR) 、紫外-可见吸收谱仪和显微硬度仪等对样品的表面、染料的结晶性、玻 璃化转变温度、掺杂聚合物的结构、薄膜的吸收谱以及硬度进行了分析。并系统研究了工艺条件对偶氮类聚合物薄膜的 全光极化特性的影响。实验表明, 分散染料浓度越大光极化产生的二阶非线性效应越强, 这与单位面积内聚合物薄膜中含有较高浓度的分散红有关。通过普通热处理的聚合物薄膜样品, 在避光保存的条件下, 产生的全光极化效果最明显。总 之, 偶氮类聚合物薄膜全光极化下的二次谐波强度与其制备过程中的参数有密切的关系。     

电光聚合物薄膜非线性效应的研究

采用旋涂的方法制备了主客掺杂15％NAEC／PMA有机聚合物薄膜，通过测量其DSC曲线来确定玻璃化温度，并在此温度对其进行电晕极化，测量了薄膜化前后以及退化后的紫外－可见吸收光谱，研究了NAEC／PMMA薄膜中客体生色团的电极化取向以及薄膜的二阶非线性效应。     

电场极化条件对石英玻璃的电致二阶非线性光学效应的影响

报道了电场极化条件对石英玻璃的电致二阶非线性光学效应的影响的研究结果。通过实验发现，石英玻璃经较高温度下的电场极化作用所产生的二次谐波发生与极化温度、极化电压具有相关性，并表现出一定的规律性：在一定的极化电压下，二次谐波强度在某一适中的温度下达到极值；在一定的极化温度下，二次谐波强度随极化电压的增大而逐渐增强，并渐趋饱和。根据玻璃的电致二阶非线性极化的“偶极子取向”模型，解释了实验结果。     

新型极化聚合物薄膜的制备及其光学特性研究

将新型有机NLO生色团分子GW-1-SF按一定比例掺入聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 中,采用旋涂方法制备了聚合物复合薄膜.在100 ℃下对薄膜进行电晕极化,对极化前后的薄膜进行紫外/可见光吸收频谱分析和原子力显微镜分析.通过二次谐波法(SHG)测得其在1 064 nm波长下的二阶非线性系数d33为17.2 pm/V.详细讨论了材料两个二阶非线性系数d33和d13之间的关系,得出它们的比值d33/d13=3.45.     

哑铃型双孔石英玻璃光纤热极化数值仿真

由于热极化将破坏光纤石英玻璃材料的中心反演对称性,使其产生二阶光学非线性效应和线性电光效应,二阶非线性效应越大,光器件的应用价值越高。设计了一种哑铃型双孔石英玻璃光纤,采用载流子模型和有限元法,数值仿真分析了哑铃型双孔石英玻璃光纤热极化过程中离子的运动和空间电荷区的形成。研究结果表明:哑铃型双孔热极化石英玻璃光纤在纤芯中心的二阶非线性系数为0.3204 pm/V,比圆型双孔光纤高0.0678 pm/V。     

GeS2-Ga2S3-CdS硫系玻璃的电致二阶非线性光学效应

采用熔融-急冷法制备了在可见光区有较高透射率的GeS2-Ga2S3-CdS硫系玻璃,通过麦克尔(Maker)条纹法观察电场-温度场极化的片状样品中的二阶非线性光学效应,并讨论了该效应的机理。结果表明,在270℃极化30 min,当极化电压大于2 kV/mm时,观察到明显的二阶非线性光学效应,且二次谐波强度的大小随极化电压的增大而增大。二次谐波效应的产生是玻璃中的偶极子在电场作用下的取向调整,破坏了玻璃的宏观各向同性所致,二次谐波强度出现最大值的入射角与偶极子的取向调整程度有关。     

熔融石英的电晕极化及其二次谐波产生

研究了熔融石英的电晕极化过程，从极化熔融石英结构对称性的角度分析了其二阶非线性极化率及其二次谐波产生特性．     

基于结模型的极化石英玻璃内建电场分析

用多载流子模型分析玻璃的热极化过程及其内部耗尽层的形成,极化电场的作用使载流子在玻璃内的迁移及由外界的注入最终形成交替的电荷分布,形成类似两个相向p-n结的结构。针对几种典型的p-n结电荷分布形式,计算了相应内建电场及二阶非线性极化率,极化完成后产生的宏观非线性效应主要由钠离子耗尽形成的突变结电场(~3′109V/m)决定,二阶非线性极化率的数值在0.2~1.2pm/V之间,耗尽区分布在阳极表面下25mm的范围。     

肉桂醛衍生物的分子二阶非线性光学效应的理论研究

采用ＣＮＤＯ／Ｓ—ＣＩ方法结合引入外场的微扰理论．计算了一系列内桂醛衍生物的分子二阶极化率，并且从微观上探讨了该类化合物取代基的电子性质、取代基位置及其取代数目对分子二阶非线性光学系数的影响。结果表明，该类化合物有较高的分子二阶极化率；取代基的电子性质和取代方式对其有明显的影响。     

主客体掺杂型电光聚合物极化条件及弛豫特性研究

实验利用紫外-可见吸收光谱研究了主客体掺杂型非线性聚合物薄膜(DR1/PMMA)的极化条件与生色团取向有序度、弛豫特性之间的关系.结果表明,在不改变其它条件的情况下,随着极化电压的增加,聚合物薄膜的极化取向有序度、抗弛豫性能得到逐步增强;而在接近于该聚合物薄膜的玻璃化温度情况下进行极化,有助于获得更好的取向有序度和抗弛豫性能.同时实验发现,环境湿度的降低则能显著地增强薄膜偶极子的取向稳定性.     

IPC-E掺杂聚合物polysulfone薄膜电光系数的测量

制备了以生色团IPC-E为客体的掺杂型有机聚合物polysulfone薄膜样品,对其进行了接触极化。电光聚合物极化后的电光系数是聚合物波导的重要参数。利用基于简单反射法的聚合物薄膜电光系数测量系统对极化样品进行了测量,得到极化聚合物薄膜的电光系数为37pm/V左右,随后又对误差产生的原因进行了详细的分析。这为进一步研究有机聚合物光波导器件创造了条件。     

半导体量子点中极化子的有效质量

研究了半导体量子点中极化子的有效质量.采用改进的线性组合算符方法,导出在电子-体纵光学声子(LO)强耦合时抛物量子点中极化子的振动频率、相互作用能和有效质量随受限强度和电子-声子耦合强度的变化.对RbCl晶体量子点进行了数值计算,结果表明,量子点受限越强,半导体量子点中强耦合极化子的振动频率和有效质量就越大;极化子的相互作用能随受限强度的增加先急剧增加,当达到极值后,随受限强度的增加而急剧减少     

半导体量子点中极化子的有效质量

研究了半导体量子点中极化子的有效质量.采用改进的线性组合算符方法,导出在电子-体纵光学声子(LO)强耦合时抛物量子点中极化子的振动频率、相互作用能和有效质量随受限强度和电子-声子耦合强度的变化.对RbCl晶体量子点进行了数值计算,结果表明,量子点受限越强,半导体量子点中强耦合极化子的振动频率和有效质量就越大;极化子的相互作用能随受限强度的增加先急剧增加,当达到极值后,随受限强度的增加而急剧减少.     

磁光薄膜表面反射二次谐波的取向分析

给出了各向异性磁光薄膜非线性第2谐波的极化矩阵,推演了该矩阵在不同对称表面上元的个数及其分布;导出了此磁光薄膜在自剩磁磁化强度分别平行于[001],[110]和[111]晶面且外施电场作用于相应表面时,相应表面上的非线性第2谐波极化强度,以及均匀反射空间相应表面激发的相应极化组合非线性第2谐波的强度;求出了该谐波光场的两个可能的取向角;分析讨论了相应表面上出现两个可能取向的原因及其影响因素.     

信号最优极化滤波及性能分析

研究了信号最优极化滤波问题,以信号干扰噪声比(SINR)为目标函数建立了带非线性约束的优化模型,利用变量代换将其转化为无约束的优化问题,利用极值必要条件将优化问题转化为一元二次方程求根问题,导出了最大SINR和最优接收极化的解析表达式。性能分析表明：信号和干扰极化状态差异越大,滤波性能越好,完全极化干扰容易被抑制,而部分极化干扰效果好。     

高效微带线聚合物电光调制器的研制

设计、制作并测试了1.55 m 光波长的微带线行波电极电光调制器。如果聚合物材料的电光系数33=30 pm/V,中心电极L 为20 mm,设计的调制器性能参数半波电压为6.70 V。用自主合成的发色团分子组成二阶非线性光学聚合物材料做为芯层制作的聚合物调制器,对调制器的各项性能参数进行了直流、低频和微波性能的测试,采用不同极化方法,在1.55 m 波长上测得低频半波电压分别为10.5 V(电晕极化)和4.9 V(接触极化),折算得芯层材料的电光系数分别为21 pm/V 和45 pm/V。测得消光比为24 dB。用矢量网络分析仪测试电极系统的微波性能,S 参数反映了此电极系统具有低的微波传输损耗和反射损耗。     

极化智能天线的二维矢量波束形成方法研究

针对智能天线的匹配接收与干扰抑制等问题,将现有的基于均匀线阵的极化波束形成方法拓展到二维平面阵,提出了一种基于二阶锥规划的二维极化波束形成方法。在二维观测平面内,该方法通过对主瓣区域进行极化匹配设计以提高系统接收增益和主瓣干扰的抑制能力,在旁瓣区域将零陷凹面与极化约束进行叠加设计以最大限度提高干扰抑制能力,并建立最优的矢量波束优化模型,进而转化为两个等价的标量优化问题,可使用二阶锥规划求解。仿真结果表明:相对于现有的均匀线阵极化波束形成方法而言,该方法能够在方位-俯仰的二维平面上实现极化波束的约束优化,包括了主瓣极化匹配、零陷凹面的极化约束,提高了极化波束形成方法的工程实用性。